Ricerca Covid-19, progetti e fondo straordinario

Istituzione di un registro prospettico dei pazienti con infezione da Covid-19 finalizzato a descrivere la casistica dei pazienti con manifestazione di patologia clinicamente rilevante (pazienti ospedalizzati).
Obiettivi:

• caratterizzare i pazienti ospedalizzati con COVID19 in Italia con particolare focus sui marcatori precoci di deterioramento clinico finalizzato identificare i predittori di necessità di ventilazione meccanica invasiva
• definire l'outcome clinico dei pazienti a breve termine con particolare interesse al paziente con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO)
• definire il ruolo delle varie metodiche diagnostiche nella polmonite da SARS-CoV-2 quali la broncoscopia e le nuove metodiche di imaging quali l’ecografia polmonare
• generare in tempi brevi ipotesi sull’efficacia dei vari tipi di supporto respiratorio o terapie farmacologiche disponibile da verificare con studi di tipo interventional
• analizzare le conseguenze a medio e lungo termine e la disabilità residua dei pazienti sopravvissuti 
• evidenziare le problematiche centrali delle difficoltà cliniche nella gestione della pandemia da COVID-19 come modello per potenziare la resilienza del SSN per eventuali nuovi episodi pandemici futuri.
   

Responsabile scientifico: Giuseppe Francesco Sferrazza Papa

The project objective is to identify antigenic determinants for the serological diagnosis of SARS-CoV-2 infection. The project will develop an ease-of-use and cheap prototype assay for the specific dosage of antibodies to SARS-CoV-2 suitable for common clinical laboratories. The assay will allow to confirm past and ongoing infection with the pathogen. Moreover, the project will help elucidating the antibody response possibly correlated with the protective immunity to the pathogen.

Responsabile scientifico: Sergio Abrignani

Obiettivo del progetto è identificare glico/sfingolipidi disregolati nel plasma di pazienti COVID19 e correlazione dello stesso con  la loro evoluzione clinica.

La valutazione includerà la determinazione dei livelli quali/quantitativi di ceramide, diidroceramide, sfingomieline, diidrosfingomielina ed esosilceramide mediante LC MS/MS.

Le analisi saranno quantitative ma si otterrà contestualmente anche un profilo qualitativo. La determinazione quantitativa specifica di S1P tramite targeted LC-MS/MS fornirà dati relativi a all’evoluzione della malattia.  

Nei soggetti asintomatici ci aspettiamo livelli di S1P paragonabili ai controlli, mentre un calo dei livelli di S1P e un concomitante aumento dei livelli di ceramide sarebbero correlati all’insorgenza di problemi respiratori. I livelli più bassi sono previsti nei pazienti in terapia intensiva. I soggetti obesi inizieranno di default con livelli più bassi, predisponendoli ad una evoluzione peggiore.

Responsabile scientifico: Cecilia Gelfi

Sulla base dei dati che identificano univocamente ACE2 quale bersaglio specifico cellulare per l’entrata di COVID-19 negli pneumociti è possibile ipotizzare molecole che selettivamente impediscano l’interazione con il virus bloccandone così l’infezione. 

Obiettivo dello studio è sviluppare un aptamero da nebulizzare nelle vie aeree che sia capace di legarsi ad ACE2 alveolare e bronchiale impedendo alla proteina SPIKE di COVID-19 di poter utilizzare ACE2 per entrare nelle cellule.Rispetto ad anticorpi monoclonali, peptidi o piccole molecole dirette a distruggere la stessa interazione, la strategia terapeutica basata sull'aptamero sarebbe altrettanto specifica ed efficace senza stimolare il sistema immunitario (come le proteine terapeutiche) o indurre potenziali effetti collaterali sistemici (come le piccole molecole di sintesi). 

Responsabile scientifico: Paolo Ciana

La gravità della situazione prodotta dalla diffusione del contagio da COVID-19 ed i lunghi tempi per la realizzazione di vaccini o farmaci ad hoc impongono la parallela implementazione di strategie in grado di portare a potenziali applicazioni terapeutiche, anche sub-ottimali, in tempi ragionevolmente brevi o brevissimi.

In questo contesto, gli approcci in silico possono essere di aiuto per identificare opportunità per il repositioning di molecole note (farmaci, sostanze organiche naturali, ligandi endogeni), al fine di valutarne la capacità di interferire con proteine virali di COVID-19.

La strategia sopra descritta sarà implementata mediante un utilizzo del software SPILLO-PBSS* secondo una modalità innovativa, finalizzata ad individuare, nell’ambito di molecole di facile reperibilità, specifiche opportunità di drug repositioning non individuabili mediante approcci in silico tradizionali. A questo fine verranno sfruttate le strutture proteiche di COVID-19 (a partire da COVID-19 main protease), già disponibili nei database pubblici.
 

Responsabile scientifico:  Paolo Magni
 

Lo studio multicentrico si propone di valutare il rischio di coinfezione fungina durante COVID-19 coinvolgendo i laboratori di microbiologia clinica sparsi sul territorio nazionale, allo scopo di fornire dati epidemiologici ancora poco noti sulle infezioni fungine nei pazienti COVID e di valutare l'incidenza e la dinamica delle infezioni fungine nel corso della pandemia, in particolar modo in pazienti ricoverati in terapia intensiva, sub intensiva e nei reparti di malattie infettive.  

Obiettivi dello studio:  

• determinare l'incidenza di infezioni fungine in pazienti COVID ricoverati  
• calcolare la mortalità nei pazienti COVID con infezione fungina e confrontarla con quella dei pazienti COVID non affetti da infezione fungina
• raccogliere e analizzare dati epidemiologici sui fattori di rischio correlati all’insorgenza di infezioni fungine nei pazienti COVID
• confrontare i dati di incidenza delle infezioni fungine in pazienti COVID ospedalizzati nel 2020 rispetto all’incidenza delle stesse infezioni in pazienti ricoverati con influenza grave nella stagione 2018/2019  
• raccogliere e analizzare i dati delle sensibilità in vitro agli antifungini dei ceppi di Candida e di altri lieviti isolati da emocolture di pazienti COVID al fine di monitorare i cambiamenti nei profili di suscettibilità durante la pandemia  
• collezionare i ceppi di Candida risultati resistenti per studi sui meccanismi alla base della resistenza
• collezionare ceppi di Aspergillus isolati da differenti campioni biologici di pazienti COVID e saggiarne la sensibilità in vitro agli antifungini azolici per individuare eventuali resistenze, indagare il meccanismo molecolare legato alla resistenza e stimare la prevalenza di azolo-resistenza. 

Responsabile Scientifico: Luisa Romano
 

SARS‐CoV‐2 usa ACE2 come recettore. Il gene ACE2 mostra diverse variazioni di sequenza che possono avere un impatto sulla variabilità della gravità della malattia, come sul tasso di mortalità legato al sesso, essendo ACE2 un locus legato all'X.

Il nostro obiettivo è sviluppare un test genetico rapido che includa le varianti genetiche di ACE2 e altri geni associati alla gravità dell'infezione da Covid-19, utile per calcolare un punteggio predittivo della gravità dell'infezione. 

Responsabile scientifico: Monica Rosa Miozzo

Lo studio si propone di effettuare l’isolamento di SARS-CoV-2 (da bronco-aspirato, tampone naseo-faringeo e saliva) e di definirne le caratteristiche genotipiche. Verranno progettati e sintetizzati inibitori covalenti della 3CL idrolasi di SARS-CoV-2.

Verranno successivamente testati in vitro i diversi inibitori di CoV con distinti meccanismi d’azione e studiate la tossicità (therapeutic index) e la suscettibilità fenotipica (IC50 e IC90). Da questi dati si proseguirà con lo studio dell’attività additiva/sinergica dei medesimi composti.

Infine, verrà eseguita la quantizzazione della produzione in vitro di citochine pro-infiammatorie nel surnatante di coltura. La strategia sperimentale si articolerà in diversi passaggi volti al raggiungimento di diverse milestones.

Responsabile scientifico: Gianguglielmo Zehender
 

Il gene ACE2 codifica per l’enzima convertitore dell’angiotensina 2, che è stato dimostrato essere il recettore del coronavirus  (SARS-CoV) e del nuovo coronavirus 2019-nCoV/SARS- CoV-2 . 

Studi precedenti hanno dimostrato una correlazione tra l’espressione di ACE2 e l’infezione da SARS-CoV in vitro. La diversa espressione di ACE2 e conformazione del recettore o del suo signaling potrebbero avere un ruolo importante per spiegare la suscettibilità, i sintomi e l’outcome dell’infezione da Covid 19.

La regolazione dell’espressione di  ACE2  è controllata da miRNA. Upregulation dell’espressione di miR-200c-3p nell’influenza  H5N1 determina una polmonite grave nei pazienti ed è associata con livelli ridotti di ACE2, aumentati livelli di angiotensina II e di conseguenza a danno polmonare. Un quadro analogo si può osservare nei pazienti affetti da Covid 19 ed è possibile ipotizzare un meccanismo patogenetico analogo. 

Il recettore ACE2 presenta un numero elevato di polimorfismi genetici e l’associazione tra questi polimorfismi e quadri patologici è già stata individuata. In particolare 3 polimorfismi  (rs2074192, rs233575, and rs2158083) sono stati associati nella popolazione caucasica con l’ipertensione che è una condizione che predispone  ad un decorso più grave dell’infezione da COVID 19.

Obiettivo: Valutare il ruolo dei polimorfismi del gene ACE2 e del miRNA 200c-3p sulla suscettibilità, decorso e outcome dell’infezione da COVID 19
Verranno confrontati 100 pazienti con infezione da COVID con decorso grave con 100 pazienti con decorso asintomatico o paucisintomatico.

Materiale: sangue periferico con estrazione di DNA per l’analisi dei polimorfismi mediante metodica di PCR e dosaggio del miRNA 200c-3p  su plasma

Responsabile scientifico: Massimo Galli – Agostino Riva

This project aims to disclose the immunological basis of COVID-19 disease, by solving one of the molecular mechanisms that is mainly responsible for the onset of inflammatory response in SARS-CoV-2 infected patients: inflammasome activation.

Functional assay performed on PBMCs isolated from SARS-CoV-2 infected patients will allow to establish a correlation between harmful inflammation and symptom severity allowing to hypothesize new therapeutic strategies to be validated in animal models and possibly translated to COVID-19 clinical practise. Altogether these results will allow to identify new players in the pathogenesis of SARS-CoV-2 infection that will be useful to: 

1. identify new molecular marker of SARS-CoV-2 infection and improve the diagnosis 
2. identify new target to improve the therapeutic approach of affected patients.  

Responsabile scientifico: Daria Trabattoni

L’obiettivo generale del progetto QuoViRuS è quello di coniugare la ricerca in ambito virologico al settore ambientale indagando la presenza di materiale genetico del virus SARS-CoV-2 all’interno delle acque superficiali del reticolo rurale oggetto degli sversamenti degli sfioratori di piena di alcuni centri urbani della città metropolitana di Milano.  
Nello specifico il progetto si propone di:

• sviluppare un approccio metodologico robusto e scalabile di campionamento, concentrazione e conservazione delle acque  
• condurre opportune indagini molecolari volte alla determinazione dell’RNA virale, mediante metodi di amplificazione genica (Polymerase Chain Reaction, PCR); la contaminazione sperimentale di alcuni campioni di acqua con aliquote di virus inattivato permetterà la validazione sia del metodo di concentrazione delle acque sia dei saggi molecolari  
• confrontare i livelli di RNA nelle acque superficiali del reticolo rurale prima e dopo gli eventi di sfioro 
• valutare le concentrazioni di RNA virale in alcuni punti del reticolo rurale in diversi momenti dell’anno, con differenti regimi idrologici
• analizzare i dati ottenuti, prevedendo anche un collegamento con l’ATS di competenza per un confronto con i dati epidemiologici disponibili relativi ai casi COVID-19 nella popolazione dell’area geografica considerata  
• valutare la sopravvivenza e quindi l’infettività del virus eventualmente identificato nelle diverse zone di raccolta, in tempi e momenti dell’anno differenti.  

Responsabile Scientifico:  Prof.ssa Elisabetta Tanzi.
 

Lo studio indaga l’evoluzione della pubblica opinione durante l’emergenza sanitaria Covid-19 per valutare l’impatto sociale della pandemia in Lombardia e nel resto d’Italia. Gli effetti della pandemia che riguardano la sfera delle relazioni sociali dei cittadini, del benessere mentale e fisico, dell’economia rischiano di portare a trasformazioni permanenti nel tessuto sociale locale e nazionale. La conoscenza e comprensione di questi effetti sono necessarie alla definizione di risposte di policy adeguate, efficaci ed efficienti alla crisi nel medio e lungo periodo.  

Obiettivo: lo studio parte da un’indagine già condotta dal dipartimento su un campione della popolazione nazionale attraverso una rilevazione quotidiana, dal 6 aprile all’8 luglio 2020, che ha rilevato le opinioni e i comportamenti degli italiani con la tecnica del Rolling Cross Section (campioni quotidiani) dalla fase più acuta della pandemia all’introduzione della cosiddetta fase 3.

Con la ripresa del contagio si ritiene utile riprendere il monitoraggio inserendolo in un quadro temporale più lungo in cui è possibile cogliere le strategie di adattamento e resilienza da una parte o gli elementi di sofferenza e stress per gli individui e la società nel suo complesso.  

Verranno monitorate quattro dimensioni di particolare rilievo  (percezione del rischio; aderenza alle direttive impartite dal governo per il contrasto alla diffusione del virus Covid-19; benessere psico-fisico percepito; modifica dei comportamenti nella sfera privata e lavorativa delle persone) e studiate nelle loro relazioni con le caratteristiche socio-demografiche delle persone; antecedenti attitudinali che possono influenzare la risposta individuale alla crisi; luogo di residenza, con particolare riferimento alle differenze territoriali dell’andamento del contagio.  

Per quanto riguarda il secondo gruppo di variabili, si indicano soprattutto: fiducia orizzontale (negli altri) e istituzionale; conformismo; percezione della relazione individuo-comunità; solidarietà; autoritarismo.  
Le domande riguardano i possibili presupposti per le policy legate alla salute pubblica, alla coesione sociale, allo sviluppo economico per la ripresa dell’intera società italiana dopo la crisi provocata dalla pandemia e l’esistenza di fenomeni di assuefazione e/o di insofferenza al protrarsi della crisi, sia sanitaria che economica e sociale.  

Data la vastità del campione di studio, questa domande potranno essere utilizzate non solo per l’analisi dell’evoluzione nel tempo, ma anche per un’analisi disaggregata per aree geografiche, arrivando fino al livello regionale per la Lombardia (circa 2.797 casi nella precedente rilevazione) e per le 8 regioni con più di 4 milioni di abitanti (oltre 1.000 per ciascuna nella precedente rilevazione).  
 
Responsabile Scientifico: Antonio M. Chiesi 

UNICORN è uno studio di ricerca disegnato per fornire un'istantanea della diffusione di Sars-CoV-2 tra il personale della Statale (volontari, sintomatici o paucisintomatici, fra docenti, PTAB e assegnisti), e sviluppare un efficiente sistema di tracciabilità delle infezioni, determinate attraverso un tampone nasale. Obiettivo secondario, ma non meno importante, è la valutazione della risposta immunitaria in un campione di sangue dei soggetti che avevano contratto l’infezione attraverso l’analisi delle immunoglobuline (Ig) contro Sars-CoV-2.

In parallelo, UNICORN ha assunto anche una componente di servizio nei confronti dei lavoratori dell’Ateneo: tutti gli esiti sono stati inviati ai partecipanti, e i soggetti positivi al tampone sono stati indirizzati al medico competente per l’inserimento in un opportuno protocollo diagnostico e di tracciamento dei contatti. Inoltre, è stata volta un’attività continua di informazione ed educazione sanitaria in risposta ai quesiti dei partecipanti.

Durante la prima fase dello studio (30-31 marzo 2020) sono stati reclutati 197 soggetti; nella seconda (maggio-giugno 2020) abbiamo reclutato 1.826 soggetti, per un totale di 2.023 soggetti. Allo scopo di determinare la perduranza nel tempo dell’immunità sviluppata, nella seconda fase sono stati richiamati anche i soggetti positivi a marzo per l’RNA di Sars-CoV-2 o per le Ig contro il virus, ai quali è stato effettuato un nuovo prelievo per la ricerca delle Ig anti-Sars-CoV-2.

Il 29 e 30 settembre sono stati nuovamente richiamati tutti i soggetti che, durante l’intera durata dello studio, hanno avuto almeno un esito di positività (a tampone e/o anticorpi) e anche tutti i soggetti che, pur con esito negativo, avevano un valore prossimo alla soglia di positività. Il totale di provette di sangue analizzate è stato di 2.218.

Responsabili scientifici: Valentina Bollati e Gregorio Milani